發(fā)布時間：2019-11-17 16:49

【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng)研究熱潮的興起,基于物聯(lián)網(wǎng)的各種智能硬件和通信技術(shù)猛增,以傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為核心的感知網(wǎng)絡(luò)研究也迅速升溫,在感知網(wǎng)絡(luò)和傳輸網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生了巨大的信息量,并且今后感知網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)量會越來越大。這就要求用戶端能有一個與之匹配的應(yīng)用服務(wù)將大量數(shù)據(jù)顯性、直觀地展示給用戶。本文基于以信息為中心網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),設(shè)計并實現(xiàn)了一款物聯(lián)網(wǎng)瀏覽器。首先,我們提出一種適用于物聯(lián)網(wǎng)瀏覽器的應(yīng)用層協(xié)議,規(guī)范和支持瀏覽器對感知網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)請求過程,針對以時空方式命名的感知數(shù)據(jù)設(shè)計協(xié)議的請求和響應(yīng)方式及其報文結(jié)構(gòu),完成感知數(shù)據(jù)相關(guān)的發(fā)送請求、數(shù)據(jù)交換、拓?fù)淅L制、數(shù)據(jù)展示和歷史查詢等各項基本功能。其次,分析系統(tǒng)的功能需求,給出了該系統(tǒng)的功能模塊劃分及其詳細(xì)設(shè)計方案,并針對每個功能模塊給出其工作流程和實現(xiàn)細(xì)節(jié)。最后,為了驗證本系統(tǒng)的有效性,我們使用Telosb節(jié)點部署組成一個小型感知網(wǎng)絡(luò),通過與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的通信和交互完成對實驗感知網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)請求,并使用多種展示方法進(jìn)行綜合展示,主要包括節(jié)點位置和拓?fù)湔故�、感知�?shù)據(jù)展示、歷史數(shù)據(jù)展示、熱力圖展示等。系統(tǒng)運行結(jié)果表明,本文設(shè)計的基于信息為中心架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)瀏覽器能夠從時間和空間兩個維度綜合展示感知網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和采集的數(shù)據(jù),為用戶提供一個方便、直觀、可靠的感知數(shù)據(jù)瀏覽系統(tǒng)。
【圖文】：

圖１－１物聯(lián)網(wǎng)技米架構(gòu)逡逑爆炸性增長的信息量突顯了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)面臨的編址、路由和流量控制等諸多方面逡逑問題。針對這一問題許多國內(nèi)外研究機構(gòu)展開了對下一代互聯(lián)網(wǎng)的研究，其中逡逑以信息為中心的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋Ｃｅｎｔｒｉｃ邋Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ，邋ＩＣＮ）取得了較大逡逑進(jìn)展［５］。信息為中心網(wǎng)絡(luò)（ＩＣＮ）強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)中用戶更關(guān)心的是信息的內(nèi)容本逡逑，而不是信息存儲的物理位置，它采用一種數(shù)據(jù)命名的方式對網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)的內(nèi)逡逑進(jìn)行描述，并通過數(shù)據(jù)的名字來設(shè)計相應(yīng)的通信協(xié)議，同時利用網(wǎng)絡(luò)中的存儲逡逑備，對網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，減小了網(wǎng)絡(luò)中的流量開銷和請求延遲［６］。逡逑種方式能有效解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的擴展性差以及內(nèi)容分發(fā)效率低等問題。逡逑以信息為中心網(wǎng)絡(luò)作為一種革命式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方案，成為近期的一個研逡逑究熱點，它通過信息內(nèi)容命名和數(shù)據(jù)緩存等策略解決現(xiàn)有ＴＣＰ／ＩＰ網(wǎng)絡(luò)中存在的逡逑幾個關(guān)鍵問題ｍ。在當(dāng)前關(guān)于ＩＣＮ的研宄中，一些代表性的研究成果獲得學(xué)術(shù)界逡逑的廣泛認(rèn)可，例如加州大學(xué)伯克利分校提出的ＤＯＮＡ邋（Ｄａｔａ－ＯｒｉｅｎｔｅｄＮｅｔｗｏｒｋ）逡逑項目及其先驅(qū)研究ＴＲＩＡＤ；歐盟資助的ＰＵＲＳＵＩＴ項目及其先驅(qū)研究ＰＳＩＲＰ（Ｔｈｅ逡逑－ａｍｅｄ逡逑

圖２－１邋ＮＤＮ網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)［１Ｓ］逡逑趣包表示用戶的數(shù)據(jù)請求信息，Ｄａｔａ數(shù)據(jù)包則是對請求的響應(yīng)，攜帶著符合需求逡逑的數(shù)據(jù)，一般來說興趣包和數(shù)據(jù)包之間是一一對應(yīng)的。兩種數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)如圖２－逡逑２所示。逡逑Ｉｎｔｅｒｅｓｔ邋Ｐａｃｋｅｔ邐Ｄａｔａ邋Ｐａｃｋｅｔ逡逑ｓ邐Ｎａｍｅ邐ｓ邐ｓ邐Ｎａｍｅ邐ｓ逡逑Ｉ邐Ｓｅｌｅｃｔｏｒｓ邐Ｊ邐Ｊ邐Ｍｅｔａｌｎｆｏ邐Ｊ逡逑＾邋（ｏｒｄｅｒ邋ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，邋ｐｕｂｌｉｓｈｅｒ邋ｆｉｌｔｅｒ，邐＾邐（ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｔｙｐｅ，，逡逑ｅｘｃｌｕｄｅ邋ｆｉｆｔｅｒ，．．．）邐ｊ邐ｆｒｅｓｈｎｅｓｓ邋ｐｅｒｉｃｘｉ，．．．）逡逑ｓ邐Ｎｏｎｃｅ邐ｓ邐ｓ邐Ｃｏｎｔｅｎｔ邐ｓ逡逑ｉ邐Ｇｕｉｄｅｒｓ邐ｉ邐Ｊ邐Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ邐ｌ逡逑７邐（ｓｃｏｐｅ．邋Ｉｎｔｅｒｅｓｔ邋ｌｉｆｅｔｉｍｅ｝邐ｆ邐Ｓ邐｛ｓｉｇｎａｔｕｒｅ邋ｔｙｐｅ，邋ｋｅｙ邋ｌｏｃａｔｏｒ，邐Ｓ逡逑ｌ邐Ｉ邐ｓｉｇｎａｔｕｒｅ邋ｂｉｔｓ邐）逡逑圖邋２－２邋ＣＣＮ／ＮＤＮ邋中邋Ｉｎｔｅｒｅｓｔ邋和邋Ｄａｔａ邋數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)［１６］逡逑ＣＣＮ／ＮＤＮ網(wǎng)絡(luò)中的三個基本結(jié)構(gòu)可以完成網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和數(shù)據(jù)緩存。逡逑ＣＳ表是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)緩存，節(jié)點對每一個經(jīng)過的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；ＰＩＴ表記錄經(jīng)逡逑過節(jié)點的興趣包和其來源，在得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)包時進(jìn)行原路返回；ＦＩＢ表的功能逡逑類似于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的路由表
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.44;TN929.5;TP393.092

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2562398